JP3893342B2

JP3893342B2 - 紙容器の製造方法

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Publication number: JP3893342B2
Application number: JP2002280309A
Authority: JP
Inventors: 敏文平; 功男岩屋
Original assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Current assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP2003175925A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は紙容器及びその製造方法に関するものであり、特にプレス成形によって形成される紙容器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の紙容器における紙製蓋の概略形状を示す一部破断の斜視図であり、図１１は図１の紙製蓋を形成するための、裏面に合成樹脂がラミネートされた板紙原紙の概略形状を示した図である。
【０００３】
これらの図を参照して、紙製蓋６１は円形シート形状の上面部６３と、上面部６３の外周縁から垂直下方に折り曲げられた側壁部６４と、側壁部６４の端部が内面に折返された折返し部６５とから構成されている。折返し部６５は側壁部６４の内面に対して密着状態に仕上げられている。又、側壁部６４及び折返し部６５には、図１１で示す円形シート形状の板紙原紙６７の外周部分に放射状に形成された複数の線条６８がその表面に表れている。
【０００４】
図１２は図１１で示した板紙原紙から図１０に示す紙製蓋を製造するための絞り加工に関する概略工程を示す図である。
【０００５】
図を参照して、円筒状の第１の受け金型７０の上方開口部の内周は、上方に向かってその径が広がる傾斜が設けられている。（１）に示す第１絞り加工では、第１の絞り金型７１により、第１の受け金型７０の上に載置された板紙原紙６７を押し込み、板紙原紙６７がほぼ円錐台状になるまで絞り加工される。
【０００６】
第１の絞り金型７１の下端部には、下方に向かってその径が小さくなる傾斜が備えられており、これが第１の受け金型７０の上方開口部と共働して第１絞り加工を行っている。
【０００７】
次に（２）に示すように、この第１の受け金型７０は第２絞り加工の位置に移動し、そこで円柱状の第２の絞り金型７２により、板紙原紙６７は蓋状になるまで絞り加工される。
【０００８】
図１３は図１２の絞り加工に続く曲げ加工の概略工程を示した図である。
【０００９】
絞り加工を終えた板紙原紙６７を第２の受け金型７４に収めて、まず第１曲げ加工と第２曲げ加工とを行う。この第２の受け金型７４は上面開口部に傾斜を設けておらず、且つその高さが低いこと以外は、第１の受け金型７０と同じである。
【００１０】
（１）に示すように第１曲げ加工で用いる第１の押し金型７５は、その厚手円盤状の基台の下面部にほぼ円錐台状の凸部が設けられ、その台縁に半円状の凹部が周回状態で設けられている。第１の押し金型７５は、回転しながら第２の受け金型７４に向かって緩やかに降下する。このため、絞り加工された板紙原紙６７の先端は、（１）に示すように、内側に巻き込むようにして折り曲げられていく。
【００１１】
次に、（２）に示すように、第２曲げ加工では、同様にほぼ円錐台状の凸部を設けた厚手円盤状の第２の押し金型７６が、回転しながら第２の受け金型７４に向かって緩やかに降下する。そして、その台縁を周回して設けたやや深い凹部により、板紙原紙６７の周壁をさらに折り曲げて板紙原紙６７の裏面と裏面とが相対するまで周壁を折り曲げる。
【００１２】
次に（３）に示すように、第２の受け金型７４は加熱加工の位置に移動する。ここで加熱部を備えた第３の押し金型７７を第２の受け金型７４に挿入して折曲げた周壁に当接しながら緩やかに回転させつつ周回させる。これにより、側壁部６４と側壁部６４の内側面部をなす折返し部６５とを形成する。このとき加熱部を高温にしているので、板紙原紙６７の裏面にラミネートされたポリエチレン樹脂が溶融して側壁部６４及び折返し部６５の裏面同士が接着する。このようにして図１０に示す紙製蓋が形成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の製造方法では、折返し部に復元力（スプリングバック）が残っているため、上述のように折返し部と側壁部とを熱融着等によって接着させる必要がある。そのため、板紙原紙に合成樹脂フィルムをラミネートしたり、或いはその部分に接着剤を塗布する必要がある。その結果、紙容器の製造コストが上昇すると共に、接着剤等の付加材料によって紙容器の使用用途が制限されることにもなる。
【００１４】
又、従来の製造方法では、一方の金型を回転させて成形しているため、紙容器の形状が円形形状を中心としたものにならざるを得ず、多様な形状の紙容器を製造することは困難であった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、折返し部に接着剤等を用いずに安定した折返し形状を保持する、多様な形状の紙容器の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、１枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成される紙容器の製造方法であって板紙原紙を絞り加工して、平面部と平面部の面に対して一方方向に折曲げられ、全周連続する折曲げ部とを形成する絞り工程と、折曲げ部の外周端部を全周内方に折返し、折曲げ部の内面に重ね合わせる折返し工程と、重ね合わされた折曲げ部の部分を全周同時に圧縮する圧縮工程とを備えたものである。
【００２２】
このように構成すると、重ね合わされた折曲げ部の部分は全て全周同時に圧縮される。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、圧縮工程における圧縮時のクリアランスＴは、絞り加工前の板紙原紙の厚さをｔとすると、Ｔ＝２×ｔ±α（ここでα≦ｔ×０．１５）とするものである。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、折曲げ部は、紙容器の側壁部に対応する側壁部分と側壁部の内面に折返される折返し部に対応する折返し部分とからなり、絞り工程において、側壁部分と折返し部分との境界位置において、折返し部分の折返しを容易とするための屈曲部が全周に形成されるものである。
【００２５】
このように構成すると、折返し工程における折返し部分の折返し動作が安定する。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、側壁部分は、平面部に対してやや外方に広がるように形成され、折返し部分は、平面部に対してほぼ直角方向に形成されるものである。
【００２７】
このように構成すると、絞り工程において形成される側壁部分と折返し部分とによって屈曲部も合わせて形成されるものである。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載の発明の構成において、板紙原紙には、屈曲部に対応する位置に溝状の折返し用罫線が形成されるものである。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明の構成において、板紙原紙はコーナー部が丸みを帯びた矩形シート形状を有し、コーナー部の各々において内方から外方へ放射状に伸びる複数の溝状の線条が形成されるものである。
【００３０】
このように構成すると、絞り工程においてコーナー部に生じる板紙原紙の収縮が線条によって吸収される。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項３の発明の構成において、側壁部分は、平面部に対してほぼ直角に形成され、折返し部分は、平面部に対して内方に狭まるように形成されるものである。
【００３２】
このように構成すると、絞り工程において形成される側壁部分と折返し部分とによって屈曲部も合わせて形成されると共に、折返し部分に次の折返し工程で大きく生じる皺の一部が規則的に形成されるものである。
【００３３】
請求項８記載の発明は，請求項７の発明の構成において、板紙原紙には、屈曲部に対応する位置に溝状の折返し用罫線が形成されるものである。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項７または８に記載の発明の構成において、板紙原紙はコーナー部が丸みを帯びた矩形シート形状を有し、コーナー部の各々において内方から外方へ放射状に伸びる複数の溝状の線条が形成されるものである。
【００３５】
このように構成すると、絞り工程においてコーナー部に生じる板紙原紙の収縮が線条によって吸収される。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、重ね合わされた折曲げ部の部分が全周すべて同時に圧縮されるため、折曲げ部の折返し状態が安定した紙容器が製造される。
【００４０】
請求項２記載の発明は、折曲げ部の折返し位置における板紙原紙の折返しに対する復元力が消滅する。
【００４１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、折返し部分の折返し動作が安定するため、製造した紙容器の品質が向上する。
【００４２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、絞り工程において屈曲部も合わせて形成されるため、別途屈曲部を形成する工程の必要がなくなり効率的な製造方法となる。
【００４３】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載の発明の効果に加えて、屈曲部がより形成し易くなるため、安定した紙容器の製造が可能となる。
【００４４】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、絞り工程におけるコーナー部の板紙原紙の収縮が吸収されるため、不規則な皺の発生が低減され、紙容器の品質を向上する。
【００４５】
請求項７記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、絞り工程において屈曲部も合わせて形成されるため、別途屈曲部を形成する工程の必要がなくなり効率的な製造方法となる。更に、折返し部分に次の折返し工程で大きく生じる皺の一部が規則的に形成されるので、折返し工程による折返し部分の折返し状態がより安定する。
【００４６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明の効果に加えて、屈曲部がより形成しやすくなるため、安定した紙容器の製造が可能となる。
【００４７】
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の発明の効果に加えて、絞り工程におけるコーナー部の板紙原紙の収縮が吸収されるため、不規則な皺の発生が低減され、紙容器の品質を向上する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態による紙容器の概略形状を示した一部破断の概略斜視図である。
【００４９】
図を参照して、紙製蓋として使用される紙容器１５は、コーナーが丸みを帯びた矩形シート形状の平面部１７と、平面部１７の周辺に接続され、平面部１７の面に対してほぼ直角方向に折り曲げられた側壁部１９と、側壁部１９に接続され、側壁部１９の内面に対して密接状態となるように側壁部１９の外方端において内方側に折返された折返し部２０とから構成されている。この折返し部２０の存在によって、紙容器１５は嵌合蓋としての機能も発揮する。
【００５０】
尚、平面部１７の中央には外方に突出した凸部１８が形成されている。これによって平面部１７の強度を向上している。又、側壁部１９の外表面や折返し部２０の表面には、後述する複数の線条２５が表れている。この線条２５は紙容器１５の形成時の板紙原紙の収縮を吸収して、不規則な皺の発生を防止するために加工前の板紙原紙において形成されるものである。
【００５１】
図２は図１で示した紙容器を製造するための板紙原紙の概略形状を示した図である。
【００５２】
図を参照して、板紙原紙２３はコーナー部２２が大きな曲率を有した矩形シート形状を有している。板紙原紙２３の秤量は５０〜４５０ｇ／ｍ^２であり、紙質としては上質紙、純白紙、クラフト紙、コートボール紙、カード紙、アイボリー紙等を使用することができる。尚、紙容器に耐水性等を付加させたい場合には、耐水性を有する特殊原紙や、種々の樹脂フィルムをラミネートさせたり、印刷、コーティング等をさせた原紙を代わりに使用しても良い。
【００５３】
コーナー部２２の各々にあっては、内方から外方に伸びる複数の線条２５が形成されている。線条２５は、図１で示した側壁部１９及び折返し部２０に相当する部分に多く形成されている。
【００５４】
又、板紙原紙２３の外周縁から所定距離内方に入った位置で折返し用罫線２６が形成されている。この折返し用罫線２６は、図１で示した折返し部２０の側壁部１９に対する折返し位置に対応するものである。
【００５５】
図３は図２で示した線条２５及び折返し用罫線２６の断面形状を示した図である。図を参照して、線条２５及び折返し用罫線２６は板紙原紙２３の面に対して一方向に突出した溝形状を有している。これによって線条２５にあっては板紙原紙２３の絞り加工等における収縮を吸収し、不規則な皺の発生を防止する。又、折返し用罫線２６にあっては、側壁部１９に対して折返し部２０を折返す際の折返し動作を容易とする。
【００５６】
図４は図１に示した紙容器を製造するにあたっての絞り工程に用いられる金型の概略構成を示す断面図である。
【００５７】
図を参照して、その下面に凹形状面３０が形成された第１の型部材２８が台座２９に取り付けられる。一方、凹形状面３０に対応する凸形状面３５がその表面に形成された第２の型部材３２が、スプリング３４を介して取付台３３に取り付けられている。そして取付台３３は台座３８に固定されている。
【００５８】
第２の型部材３２の外方には、外枠部材３７がスプリング３９を介して台座３８に取り付けられている。このようにして、第２の型部材３２は下方に移動可能とされると共に、その移動位置においてスプリング３４によって上方に付勢されている。同様に外枠部材３７は下方に移動可能とされると共に、その移動位置においてスプリング３９によって上方に付勢されている。又、台座２９は台座３８に対して近づく方向に移動可能である。
【００５９】
絞り工程においては、板紙原紙２３は第１の型部材２８の凹形状面３０と第２の型部材３２の凸形状面３５との間に配置される。この状態で台座２９と共に第１の型部材２８は下方に降下する。そして第１の型部材２８の外方の下面は、まず板紙原紙２３を挟んだ状態で外枠部材３７に衝合する。そして更に第１の型部材２８が降下すると外枠部材３７はスプリング３９の付勢力に抗して下方に移動する。
【００６０】
更に第１の型部材２８が降下すると、板紙原紙２３は第１の型部材２８の凹形状面３０と第２の型部材３２の凸形状面３５との間でプレスされる状態となり、板紙原紙２３の絞り加工が行われる。第１の型部材２８が下死点まで降下すると、第１の型部材２８の凹形状面３０内に板紙原紙２３を介して第２の型部材３２の凸形状面３５が嵌合した状態となり、板紙原紙２３の絞り加工が終了する。
【００６１】
絞り加工が終了すると、第１の型部材２８は上昇して加工開始前の位置に復帰する。これによって、第２の型部材３２及び外枠部材３７もスプリング３４及びスプリング３９の付勢力によって、図４に示す絞り加工開始前の位置に復帰する。このようにして、絞り加工が終了した板紙原紙２３は金型から取り出され、次の曲げ加工の工程に進むことになる。
【００６２】
図５は図４で示した絞り加工がなされた状態の板紙原紙２３の断面形状を示した図である。
【００６３】
図を参照して、絞り加工された板紙原紙２３は、図１で示した紙容器１５の平面部１７及び凸部１８に相当する部分が形成されている。そして、平面部１７の外周端から下方に向かった折曲げ部２１が併せて形成されている。
【００６４】
折曲げ部２１は、図１に示した紙容器１５の側壁部１９に対応した側壁部分２４と、側壁部分２４の外方端部に接続して紙容器１５の折返し部２０に対応する折返し部分２７とから構成されている。尚、側壁部分２４は平面部１７の外周端から斜め外方に広がるように絞り加工されており、折返し部分２７は平面部１７の面に対してほぼ直角方向に伸びるように絞り加工されている。
【００６５】
これによって側壁部分２４と折返し部分２７との接続部は、屈曲部として全周連続的に存在することになる。ここで屈曲部４１は、図２で示した板紙原紙２３に形成された折返し用罫線２６が対応している。すなわち、この絞り加工の工程において板紙原紙２３の折返し用罫線２６の存在によってその部分が容易に折り曲げられるので、屈曲部４１の位置が安定して形成されることになる。
【００６６】
図６は図４の絞り加工工程に続く曲げ加工工程に用いられる金型の概略構造を示す断面図である。
【００６７】
図を参照して、その下面に凹部５１が形成されている第１の外枠部材４４は上下方向に移動自在な台座４６に取り付けられている。凹部５１は開放端が広がった形状を有しており、その中に第１の型部材４３がスプリング４５を介して取り付けられている。第１の型部材４３の下面には、板紙原紙２３の平面部１７及び凸部１８に対応した凹形状面５２が形成されている。第１の型部材４３は、スプリング４５によって第１の外枠部材４４の凹部５１に対して近づく方向に移動可能であり、この移動位置においてスプリング４５によって下方に付勢される。
【００６８】
一方、第１の型部材４３に対向する位置に、第２の型部材４７が台座４９に取り付けられている。第２の型部材４７の凸形状面５３は板紙原紙２３の平面部１７及び凸部１８の形状に対応したものとなっている。すなわち、第１の型部材４３の凹形状面５２と第２の型部材４７の凸形状面５３とによって、板紙原紙２３の上面は相互に挟まれた状態に保持することが可能である。
【００６９】
第２の型部材４７の外方には所定間隔を空けて第２の外枠部材４８がスプリング５０を介して台座４９に取り付けられている。これによって第２の外枠部材４８は下方に移動することが可能となると共に、その移動位置においてスプリング５０によって上方に付勢されることになる。尚、第２の外枠部材４８の上面の内方側の角には、後述するように板紙原紙２３の端部を折曲げる機能を発揮するカール溝５６が全周に形成されている。
【００７０】
図７は図６で示した金型を用いて板紙原紙２３を曲げ加工する際の概略工程を示す拡大断面図である。
【００７１】
図を参照して、曲げ加工の工程に入ると、（１）に示すように、絞り加工が終了した板紙原紙２３は第１の型部材４３及び第１の外枠部材４４に沿うようにセットされる。すなわち、板紙原紙２３の平面部１７及び凸部１８は第１の型部材４３の凹形状面５２に沿うように配置され、板紙原紙２３の側壁部分２４は第１の外枠部材４４の傾斜面５５に沿うようにセットされる。このとき板紙原紙２３の折返し部分２７の端部は、第２の外枠部材４８のカール溝５６に接触しない状態となっている。
【００７２】
次に（２）に示すように、この状態から第１の型部材４３及び第１の外枠部材４４が矢印に示すように降下する。この降下に伴って板紙原紙２３の折返し部分２７の先端はカール溝５６に接触し、カール溝５６の形状に沿ってその先端が内方に折曲げられるように変化する。
【００７３】
更に第１の外枠部材４４が降下すると、（３）に示されているように、第１の外枠部材４４の下面が第２の外枠部材４８の上面に衝合する。これによって折返し部分２７全部が内方に向けて折曲げられることになる。すなわちこの状態では、カール溝５６に接している部分が図５で示した屈曲部４１となっている。そのため、屈曲部４１が折り癖として機能するため、折返し部分２７の下端の位置が不規則とならず全周において同一レベルに整列する。
【００７４】
更にこの状態から第１の外枠部材４４が降下すると（４）に示されているように、第１の外枠部材４４に衝合している第２の外枠部材４８も同様に矢印に示す方向に移動する。そして第１の型部材４３は第１の外枠部材４４と共に下方向に移動するが、板紙原紙２３を介して第２の型部材４７に衝合した時点でその移動は停止する。
【００７５】
第１の型部材４３が停止した状態であっても、第１の外枠部材４４は第１の型部材４３に対してスプリング４５を介して接続していることから、第１の外枠部材４４はその位置から更に下方に降下することが可能となる。この状態にあっては、折返し部分２７は第２の型部材４７の外方壁面によって側壁部分２４に向けて折返される。更に第１の外枠部材４４の降下が進むと、側壁部分２４及び折返し部分２７は密着状態となり、第１の外枠部材４４の内周側面と第２の型部材４７の外周側面との間で形成されるクリアランスＴの幅の平行面によって圧縮されることになる。
【００７６】
これによって側壁部分２４の内面と折返し部分２７の内面とは完全密接状態となり、図１で示した紙容器１５の側壁部１９及び折返し部２０として形成されることになる。この圧縮工程におけるクリアランスＴは、絞り加工前の板紙原紙２３の厚さをｔとすると、
Ｔ＝２×ｔ±α（ここでα≦ｔ×０．１５）
とすることが好ましい。このようなクリアランスＴで板紙原紙２３の折返し部分を圧縮すると、圧縮状態を解除した後であっても、折返し部２０が側壁部１９から離れるように復元力が生じることなくその密接状態が保持される。
【００７７】
以上のように曲げ加工の工程が終了すると、第１の型部材４３、第１の外枠部材４４及び第２の外枠部材４８は、図６に示した曲げ加工前の位置に復帰する。これによって図１に示した紙容器１５の形状となった板紙原紙２３は、この金型から排出され、新たな絞り加工後の板紙原紙がセットされて同様に曲げ加工が行われる。
【００７８】
図８はこの発明の第２の実施の形態による絞り加工後の板紙原紙の断面形状を示した図である。
【００７９】
図を参照して、この実施の形態による板紙原紙２３は平面部１７及び凸部１８の形状は第１の実施の形態によるものと同一であるが、側壁部分２４と折返し部分２７との屈曲部４１の形状が異なっている。すなわち屈曲部４１は、側壁部分２４に対する折返し部分２７による単なる折曲げ形状によるものではなく、側壁部分２４に対する小さな段差形状となっている。これによって折返し部分２７を側壁部分２４に対して折返す際の変形動作をより安定させるものとしている。
【００８０】
図９はこの発明の第３の実施の形態による絞り加工後の板紙原紙の断面形状を示した図である。
【００８１】
図を参照して、この実施の形態による板紙原紙２３は平面部１７及び凸部１８は先の各実施の形態によるものと同一であるが、側壁部分２４が平面部１７に対してほぼ直角方向に曲げられている点と、側壁部分２４と折返し部分２７との間の屈曲部４１が側壁部分２４に対して小さな段差となるように構成されている点が異なっている。
【００８２】
このように構成すると、曲げ加工時において側壁部分２４を平面部１７に対して直角方向に引き起こす必要がないため、金型の第１の外枠部材４４及び第２の外枠部材４８のストロークを小さく設定することが可能となる。そして屈曲部４１の形状によって、折返し部分２７を側壁部分２４に対して折返す際の変形動作が安定する。
【００８３】
尚、上記の実施の形態では、紙容器として紙製蓋を対象としているが、蓋に嵌合する容器自身等にも紙容器として適用できることは言うまでもない。
【００８４】
又、上記の実施の形態では、コーナーが丸みを帯びた矩形形状の紙容器を対象としているが、従来例で示したような円形形状の紙容器にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００８５】
更に、上記の実施の形態では、平面部１７に対して凸部１８は外方に突出しているが、これを内方に突出するように構成することも可能である。
【００８６】
更に、上記の実施の形態では、折返し用罫線および屈曲部を形成しているが、これらはいずれも折り癖として機能するものであるから、これらのいずれか一方のみを形成するように構成することも可能である。
【００８７】
更に、上記の実施の形態では、板紙原紙のコーナー部に線条を形成しているが、これは形成した紙容器において不規則な皺の発生を防止するためのものであり、必ずしも必要なものではない。
【００８８】
図１４は、この発明の第4の実施の形態による紙容器を製造するにあたっての絞り工程に用いられる金型の概略構成を示す断面図である。尚、この実施の形態の紙容器は図１で示された紙容器と同一の形状を有するものであり、又、この紙容器を製造するために用いる板紙原紙は図２で示されたものと同一である。
【００８９】
図を参照して，その下面に凹形状面８６が形成された第１の型部材７９がスプリング８１を介して第１の外枠部材８０に取り付けられている。第１の外枠部材８０は上下方向に移動可能な台座２９に固定されている。
【００９０】
一方、凹形状面８６に対応する凸形状面８７がその表面に形成された第２の型部材８２が台座３８に取り付けられている。第２の型部材８２の側面には、上端の第１ストレート部５９と、第１ストレート部５９に接続され、上方から下方へ向かうにつれて水平方向の径が狭まるテーパー部８９と、テーパー部８９の下端に接続され、第１ストレート部５９より径の小さい第２ストレート部６０とが形成されている。第２の型部材８２の第２ストレート部６０の外方には、第３の型部材８４がエアシリンダー８５を介して台座３８に取り付けられている。第３の型部材８４の内側面の上端には、第２の型部材８２のテーパー部８９と同じ角度のテーパー部９０が形成されている。さらに、第２の型部材８２の第１ストレート部５９及び第３の型部材８４の外方には、第２の外枠部材８３がスプリング３９を介して台座３８に取り付けられている。第２の外枠部材８３は下方に移動可能とされると共に、その移動位置においてスプリング３９によって上方に付勢されている。また、第３の型部材８４はエアシリンダー８５の作動によって、第２の型部材８２と第２の外枠部材８３との間を、任意のタイミングで上下に摺動自在である。
【００９１】
図１５は図１４で示した金型を用いて板紙原紙を絞り加工する際の概略工程の一部を示す拡大断面図であり、図１６は図１５に続く概略工程の他の一部を示す拡大断面図である。
【００９２】
図１５を参照して、絞り工程においては、（１）に示すように、板紙原紙２３はその中央部が第１の型部材７９の凹形状面８６と第２の型部材８２の凸形状面８７との間に配置され、その外周部が第１の外枠部材８０と第２の外枠部材８３との間に配置される。この状態で台座２９と共に第１の外枠部材８０は下方に降下する。第１の外枠部材８０の下面は、まず板紙原紙２３の外周部を挟んだ状態で第２の外枠部材８３に衝合する。そして、更に第１の外枠部材８０が降下すると、第２の外枠部材８３はスプリング３９の付勢力に抗して下方に移動する。
【００９３】
次に（２）に示すように、更に第１の外枠部材８０が降下すると、これに伴って第１の型部材７９も下降して、第１の型部材７９の凹形状面８６と第２の型部材８２の凸形状面８７との間で板紙原紙２３の中央部をプレスした状態となり、第１の型部材７９の移動は停止する。
【００９４】
第１の型部材７９が停止した状態であっても、第１の外枠部材８０は第１の型部材７９に対してスプリング８１を介して接続していることから、第１の外枠部材８０は、その位置から更に下方に降下することが可能となる。そしてこれに伴い、板紙原紙２３の外周部も下方に折り曲げられるように下降する。
【００９５】
そして更に第１の外枠部材８０が降下すると、（３）に示すように、スプリング８１は最大限に圧縮され、第１の型部材７９と第１の外枠部材８０とは、密接状態となる。そして、板紙原紙２３の外周部はその中央部に対してほぼ直角に折り曲げられて折曲げ部２１を形成する。
【００９６】
ここで、（４）に示すように、第３の型部材８４をエアシリンダー８５により上方に摺動すると、第３の型部材８４の上端部８８が第１の外枠部材８０に当接する。
【００９７】
図１６を参照して、（１）に示すように、第３の型部材８４の上端部８８と第１の外枠部材８０とが接した状態で、第３の型部材８４及び第１の外枠部材８０が同時に上昇する。このとき板紙原紙２３の折曲げ部２１の外周端部となる折返し部分２７の端部は、第３の型部材８４のテーパー部９０に沿って内方に折曲げられるように変化する。第３の型部材８４のテーパー部９０と第２の型部材８２のテーパー部８９とが、板紙原紙２３の折返し部分２７を介して密接する状態にまで、第３の型部材８４が上昇した状態で、板紙原紙２３の絞り加工が終了する。これによって板紙原紙２３の折曲げ部２１は、板紙原紙２３の中央部に対してほぼ直角の側壁部分２４と、板紙原紙２３の中央部に対して内方に狭まる折返し部分２７とに形成される。
【００９８】
そして、側壁部分２４と折返し部分２７との接続部は、屈曲部として全周連続的に存在することになる。ここで屈曲部４１は、図２で示した板紙原紙２３に形成された折返し用罫線２６が対応している。すなわち、この絞り加工の工程において板紙原紙２３の折返し用罫線２６の存在によってその部分が容易に折り曲げられるので、屈曲部４１の位置が安定して形成されることになる。
【００９９】
絞り加工が終了すると、(２)に示すように、第３の型部材８４はエアシリンダー８５により降下する。
【０１００】
そして、（３）に示すように、第１の外枠部材８０は上昇して加工開始前の位置に復帰する。これによって、第１の型部材７９及び第２の外枠部材８３もスプリング８１及びスプリング３９の付勢力によって、図１４に示す絞り加工開始前の位置に復帰する。このようにして絞り加工が終了した板紙原紙２３は、金型から取り出され、次の曲げ加工の工程に進むことになる。
【０１０１】
図１７は、図１４で示した金型による絞り加工後の板紙原紙２３の断面形状を示した図である。
【０１０２】
図を参照して、（１）に示すように、絞り加工時の金型内の板紙原紙２３は、平面部１７及び凸部１８の形状は第１の実施の形態によるものと同一であるが、側壁部分２４と折返し部分２７の形状が異なっている。すなわち、側壁部分２４は平面部１７に対してほぼ直角に形成され、折返し部分２７は平面部１７に対して内方に狭まるように形成されている。これによって、折返し部分２７は、次の曲げ加工において大きく生じる皺の一部が規則的に形成されることになる。
【０１０３】
絞り加工が終了した板紙原紙２３は、金型の第２の型部材８２から上方に取り出されるため、（２）に示すように、側壁部分２４及び折返し部分２７がやや開いた状態となる。しかし、折返し部分２７の内面には規則的な皺が残った状態が維持される。
【０１０４】
図１７の（２）で示された断面形状となった板紙原紙２３は、第１の実施の形態で示された図６の金型とほぼ同様の金型によって曲げ加工が行われる。この曲げ工程における折返し部分２７の折返し工程は、第１の実施の形態による図７で示された内容とほぼ同一であるので、ここでの説明は繰り返さない。
【０１０５】
そして、この折返し工程にあっては、折返し部分２７には上述のようにその内面に折返し時に生じる皺の一部が規則的に残っているため、折返す際に不規則な皺の発生による材料あまりが規制される。その結果、安定した折返しが容易になると共に、材料あまりによる不均一な折返しが生じない優れた品質の紙容器が製造される。
【０１０６】
尚、この発明の第４の実施の形態では、紙容器として紙製蓋を対象としているが、蓋に嵌合する容器自身等にも紙容器として適用できることは言うまでもない。
【０１０７】
又、この発明の第４の実施の形態では、コーナーが丸みを帯びた矩形形状の紙容器を対象としているが、従来例で示したような円形形状の紙容器にも同様に適用できることは言うまでもない。
【０１０８】
更に、この発明の第４の実施の形態では、平面部１７に対して凸部１８は外方に突出しているが、これを内方に突出するように構成することも可能である。
【０１０９】
更に、この発明の第４の実施の形態では、折返し用罫線および屈曲部を形成しているが、これらはいずれも折り癖として機能するものであるから、これらのいずれか一方のみを形成するように構成することも可能である。
【０１１０】
更に、この発明の第４の実施の形態では、板紙原紙のコーナー部に線条を形成しているが、これは形成した紙容器において不規則な皺の発生を防止するためのものであり、必ずしも必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態による紙容器の外観形状を示す一部破断の概略斜視図である。
【図２】図１に示した紙容器を製造するための板紙原紙の外観形状を示した図である。
【図３】図２で示した線条及び折返し用罫線の断面形状を示した図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態による紙容器を製造する際の絞り加工工程に用いる金型の概略断面図である。
【図５】図４で示した金型によって形成された絞り加工が終了した時点の板紙原紙の断面構造を示した図である。
【図６】図４で示した絞り加工工程の後に続く曲げ加工工程に用いる金型の概略断面図である。
【図７】図６で示した金型を用いた曲げ加工工程の要部構造を示した拡大断面図である。
【図８】この発明の第２の実施の形態による絞り加工終了時点の板紙原紙の断面構造を示した図である。
【図９】この発明の第３の実施の形態による絞り加工終了時点の板紙原紙の断面構造を示した図である。
【図１０】従来の紙容器としての紙製蓋の外観形状を示す一部破断の斜視図である。
【図１１】図１０で示した紙製蓋を製造するための板紙原紙の概略形状を示した図である。
【図１２】図１０で示した紙製蓋を製造する際の絞り加工工程を示した概略図である。
【図１３】図１２で示した絞り加工工程に続く曲げ加工工程を示す概略図である。
【図１４】この発明の第４実施の形態による紙容器を製造する際の絞り加工工程に用いる金型の概略断面図である。
【図１５】図１４で示した金型を用いた絞り工程の一部の要部構造を示した拡大断面図である。
【図１６】図１４で示した金型を用いた絞り工程の他の一部で、図１５に続く工程の要部構造を示した拡大断面図である。
【図１７】この発明の第４の実施形態による絞り加工が終了した時点と、曲げ加工に入る時点との板紙原紙の断面構造を示した図である。
【符号の説明】
１５…紙容器
１７…平面部
１８…凸部
１９…側壁部
２０…折返し部
２１…折曲げ部
２２…コーナー部
２３…板紙原紙
２４…側壁部分
２５…線条
２６…折返し用罫線
２７…折返し部分
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

１枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成される紙容器の製造方法であって、
板紙原紙を絞り加工して、平面部と前記平面部の面に対して一方方向に折曲げられ、全周連続する折曲げ部とを形成する絞り工程と、
前記折曲げ部の外周端部を全周内方に折返し、前記折曲げ部の内面に重ね合わせる折返し工程と、
前記重ね合わされた前記折曲げ部の部分を全周同時に圧縮する圧縮工程とを備えた、紙容器の製造方法。
前記圧縮工程における圧縮時のクリアランスＴは、絞り加工前の板紙原紙の厚さをｔとすると、
Ｔ＝２×ｔ±α（ここでα≦ｔ×０．１５）
である、請求項１記載の紙容器の製造方法。
前記折曲げ部は、前記紙容器の側壁部に対応する側壁部分と前記側壁部の内面に折返される折返し部に対応する折返し部分とからなり、
前記絞り工程において、前記側壁部分と前記折返し部分との境界位置において、前記折返し部分の折返しを容易とするための屈曲部が全周に形成される、請求項１又は請求項２記載の紙容器の製造方法。
前記側壁部分は、前記平面部に対してやや外方に広がるように形成され、
前記折返し部分は、前記平面部に対してほぼ直角方向に形成される、請求項３記載の紙容器の製造方法。
前記板紙原紙には、前記屈曲部分に対応する位置に溝状の折返し用罫線が形成される、請求項３又は請求項４記載の紙容器の製造方法。
前記板紙原紙は、コーナー部が丸みを帯びた矩形シート形状を有し、
前記コーナー部の各々において、内方から外方へ放射状に伸びる複数の溝状の線条が形成される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の紙容器の製造方法。
前記側壁部分は、前記平面部に対してほぼ直角に形成され、
前記折返し部分は、前記平面部に対して内方に狭まるように形成される、請求項３記載の紙容器の製造方法。
前記板紙原紙には、前記屈曲部分に対応する位置に溝状の折返し用罫線が形成される、請求項７記載の紙容器の製造方法。
前記板紙原紙は、コーナー部が丸みを帯びた矩形シート形状を有し、
前記コーナー部の各々において、内方から外方へ放射状に伸びる複数の溝状の線条が形成される、請求項７又は請求項８記載の紙容器の製造方法。